UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRES FACULTAD DE INGENIERIA CURSO BASICO

LABORATORIO DE FISICA BASICA III

INFORME 5GALVANMETRO TANGENTE

ESTUDIANTE: MONTAO SAAVEDRA MAURICIO DANIEL CARRERA: ING. QUIMICA GRUPO: B DOCENTE: ING. MAMANIFECHA DE PRACTICA: 8 DE OCTUBREFECHA DE ENTREGA: 15 DE OCTUBRE

GALVANMETRO TANGENTEOBJETIVO Verificar la interaccin de una brjula con el campo magntico terrestre y un campo magntico creado por una corriente elctrica. Realizar un ampermetro muy bsico. Determinar el campo magntico terrestre (componente horizontal)FUNDAMENTO TERICOUna brjula se orienta segn la direccin del campo magntico existente el lugar donde se encuentre. Lejos de campos magnticos creados por imanes permanentes o por corrientes elctricas, la brjula se orienta segn la direccin del campo magntico terrestre.En la figura 1 se presenta una situacin particular: una brjula esta colocada en un punto donde existe un campo magntico de induccin B, perpendicularmente al campo BT. La brjula queda orientada en la direccin de la induccin magntica resultante, BR; entonces puede escribirse:

de donde:

En la figura dos se muestran un arreglo prctico en el que el campo magntico de induccin B es el existente en el centro de la bobina circular al ser recorrida por la corriente i; esta corriente es generada por la fuente de voltaje DC y puede leerse en el medidor.La bobina esta orientada de manera que, en ausencia de corriente, su dimetro horizontal esta en la direccin de la brjula (de manera B es perpendicular a BT). Con la corriente i circulando por la bobina, el modulo de la induccin magntica estar dado por:

donde N es el numero de vueltas de la bobina y D su dimetro. Igualando (2) y (3) resulta:

De donde puede escribirse:

Siendo K una constante:

TRATAMIENTO DE DATOS Y CLCULOS1 En base a la tabla de la hoja de datos, elaborar una tabla tg (a)-i. mediante un anlisis de regresin, determinar y dibujar la relacin experimental i=f(tg(a)) y, por comparacin con la relacin teorica, determinar el valor experimental de Kangulo ()i (mA)i (A)angulo(rad)tg (angulo)

00,150,0001500

105,920,005920,1745329250,176326981

2010,220,010220,349065850,363970234

3016,120,016120,5235987760,577350269

4022,50,02250,6981317010,839099631

50310,0310,8726646261,191753593

6044,50,04451,0471975511,732050808

7070,40,07041,2217304762,747477419

80140,40,14041,3962634025,67128182

La relacin teorica viene dada por la ecuacin:

Dada la relacin experimental, hallada por regresin linealy = 0,0251xpor comparacin, la constante experimental K=0,0251

2. Con el valor obtenido de K, calcular el ngulo para los siguientes valores de i dados en amperios: 0,000 0,010 0,020 0,050 0,10 y 0,20I(A)angulo (rad)angulo ()

000

0,010,3791318121,7226525

0,020,6727944738,5482838

0,051,1055563,3433489

0,11,3248767175,9098438

0,21,4459490582,8467782

Con K experiemntal de 0,0251De la formula 3. Con el valor obtenido de K, calcular BT con la ecuacin (7) y comparar el resultado con el valor de BT en La Paz, obtenido de alguna fuente especializada.De la ecuacin (7)

Calculando.. Por lo tanto, el campo magnetico terrestre en La Paz ser

El valor terico es de 2.5x10-5 (T) en La PazComparando con el valor teorico:

CUESTIONARIO1 Deducir la expresin de i en funcin de tita para el caso en que el ngulo entre BT y B, llmese alfa, sea menor a 90. Se podra deducir el arreglo correspondiente como un galvanmetro tangente?-Si el ngulo entre el campo magntico de las bobinas de Helmholtz y el campo magntico terrestre no seria 90 (galvanmetro tangente) la geometra se complicara, no se podra tener el ngulo con funciones trigonomtricas al ya no formarse un triangulo rectngulo, por lo cual se puede apelar a la ley de los cosenos o a la sumatoria vectorial. Este arreglo dejara de llamarse galvanmetro tangente ya que el campo magntico de las bobinas de helmoltz dejara de ser perpendicular al campo magntico terrestre. 2 Para un galvanmetro tangente, indicar el valor de la corriente que sera necesario para que la brjula se desve 90-como la intensidad es directamente proporcional a la funcin tangente del ngulo formado entre el campo magntico de las bobinas de helmholtz, cuando el ngulo sea muy prximo a 90, la corriente tendera a infinito. Como el campo magntico terrestre siempre est presente, sera imposible llegar a 90. 3 En relacin con el campo magntico terrestre: Qu es la declinacin magntica? Qu es la inclinacin magntica?- Ladeclinacin magnticaen un punto de laTierraes el ngulo comprendido entre elnorte magnticolocal y elnorte verdadero(o norte geogrfico). En otras palabras, es la diferencia entre el norte geogrfico y el indicado por una brjula(el denominado tambin norte magntico).Por convencin, a la declinacin se le considera de valor positivo si el norte magntico se encuentra alestedel norte verdadero, y negativa si se ubica al oeste.- La inclinacin magntica, es una propiedad delcampo magnticoterrestre que seala el centro de la Tierra. Es cero en elecuadory de 90 en elpolo magntico. 4 Si no existieran campos magnticos extraos, cambiaran los resultados del experimento si se realizaran en otro punto del globo terrestre? Explicar-Si cambiaran los resultados, ya que la intensidad de campo magntico es mayor cerca de los polos magnticos y menor cerca al ecuador.5 Si no existieran campos magnticos extraos, podra realizarse el experimento en cualquier otro punto del globo terrestre sin ningn problema? Explicar- Si, este experimento se realizara sin ningn problema siempre y cuando se tenga el valor terico de la intensidad de campo magntico en el lugar donde se realice el experimento.CONCLUSIONES-Se observo la interaccin de la brjula frente a campos magnticos extraos, creados y controlados por la bobina de helmholtz.-Se observo el principio bsico de un ampermetro-Se determino el campo magntico terrestre en La Paz mediante un anlisis de regresin lineal.